JPH0912748A - ポリ乳酸系重合体の成形方法およびポリ乳酸系成形物 - Google Patents
ポリ乳酸系重合体の成形方法およびポリ乳酸系成形物Info
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Abstract
方法およびポリ乳酸系成形物を提供することにある。 【解決手段】 L−体とD−体との組成比が100:0
〜94:6または6:94〜0:100であるポリ乳酸
系重合体からなる一次成形物を所望する形状に成形して
二次成形物を得た後、前記二次成形物をポリ乳酸系重合
体のガラス転移温度Tgから融点Tmの温度範囲に保持
することを特徴とするポリ乳酸系重合体の成形方法およ
び成形物。 【効果】 ポリ乳酸を用いた成形物をブリスター加工品
やボトル等のプラスチック容器として広い分野で使用す
ることができる。
Description
かつ自然環境下で分解する、ポリ乳酸系重合体の成形方
法およびポリ乳酸系成形物に関する。
いるブリスター加工品や飲料水等を入れるボトルはポリ
塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート等のプラスチック樹脂が使用されてい
る。しかし、これらの樹脂は化学的、生物的に安定なた
め自然環境下に放置されてもほとんど分解されることな
く残留、蓄積される。そして、自然環境中に散乱して動
植物の生活環境を汚染するだけでなく、ゴミとして埋め
られた場合にもほとんど分解せずに残り、埋立地の寿命
を短くするという問題がある。
解性を有する重合体からなる材料が要求されており、実
際多くの研究、開発が行われている。その一例としてポ
リ乳酸が注目されている。ポリ乳酸は土壌中において自
然に加水分解が進行し土中に原形が残らず、微生物によ
り無害な分解物となる。
て成形物を得る方法が検討されており、特開平6−23
828号およびに特開平6−122148号に衝撃強
さ、透明性および成形性を改良した、ポリ乳酸からなる
成形物が開示されている。
プラスチック容器は高温にさらされると、収縮すること
があり、容器の内容物が飛び出す等の問題が生じてしま
う。そこで、上述したプラスチック容器には寸法安定性
が要求されることがある。すなわち、ポリ乳酸を用いた
成形物を広い分野で使用していくためには、寸法安定性
を付与することが大切である。
たポリ乳酸系重合体の成形方法およびポリ乳酸系成形物
を提供することにある。
とD−体との組成比が100:0〜94:6または6:
94〜0:100であるポリ乳酸系重合体からなる一次
成形物を所望する形状に成形して二次成形物を得た後、
前記二次成形物をポリ乳酸系重合体のガラス転移温度T
gから融点Tmの温度範囲に保持することを特徴とする
ポリ乳酸系重合体の成形方法である。異なる本発明の要
旨は、L−体とD−体との組成比が100:0〜94:
6または6:94〜0:100であるポリ乳酸系重合体
からなるシートあるいは中空体を、所望する形状に成形
した後、前記重合体のガラス転移温度Tgから融点Tm
の温度範囲で熱処理して得られるポリ乳酸系成形物であ
る。
合体とは、ポリ乳酸または乳酸と他のヒドロキシカルボ
ン酸との共重合体、もしくはこれらの混合物であり、本
発明の効果を阻害しない範囲で他の高分子材料を混入で
きる。
ヒドロキシカルボン酸としてはグリコ−ル酸、3−ヒド
ロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草
酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸
などが代表的に挙げられる。
構造単位がL−乳酸であるポリ(L−乳酸)、構造単位
がD−乳酸であるポリ(D−乳酸)さらにはL−乳酸と
D−乳酸の共重合体であるポリ(DL−乳酸)がある。
また、これらの混合体もある。
のいずれの方法を採用することができる。例えば、縮重
合法ではL−乳酸またはD−乳酸あるいはこれらの混合
物を直接脱水宿重合して任意の組成を持ったポリ乳酸を
得ることができる。
あるラクチドを、必要に応じて重合調整剤等を用いなが
ら、選ばれた触媒を使用してポリ乳酸を得ることができ
る。ラクチドにはL−乳酸の2量体であるL−ラクチ
ド、D−乳酸の2量体であるD−ラクチド、さらにL−
乳酸とD−乳酸からなるDL−ラクチドがあり、これら
を必要に応じて混合して重合することにより任意の組
成、結晶性をもつポリ乳酸を得ることができる。
例えば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸
無水物などを使用できる。重合体の重量平均分子量の好
ましい範囲としては6万から70万であり、この範囲を
下回る場合は実用物性がほとんど発現されず、上回る場
合には、溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。射出成形
には、分子量が少ないものが適している。
る目的で、可塑剤、滑剤、無機フィラー、紫外線吸収剤
などの添加剤、改質剤を添加することも可能である。
構造単位の割合で結晶性、融点が異なり、本発明に使用
されるポリ乳酸系重合体の混合比率は成形用の材料とし
ては、L−乳酸とD−乳酸との組成比が100:0〜9
4:6または6:94〜0:100とする。この範囲に
入れば、後述するが、ガラス転移温度Tgから融点Tm
の温度範囲で熱処理することにより、結晶性の高い二次
成形物を得ることができる。
した乳酸系重合体を用いて、シートあるいは中空体(一
次成形物)を製造し、次いで加熱加工して所望の形状に
成形して二次成形物を得る。加熱加工とはいわゆる熱成
形法であり、具体的には真空成形、圧空成形、真空圧空
成形、プラグアシスト成形、雌雄型成形、ブロー成形等
がある。
あるいはプレス成形によるシートやプレート、射出成形
等によって作られる中空状の成形物(パリソン)等があ
げられる。
法は、例えば、ポリ乳酸系重合体を水分を除去した後、
押出機にて溶融押出を行う。溶融温度は組成によって変
化することや重合体の熱分解も考慮して適宜選択するこ
とが好ましい。実際には140℃から250℃の温度範
囲が選ばれる。
ム(冷却ドラム)に接触させてシート状にする。キャス
ティングロールの好ましい温度範囲は重合体のガラス転
移温度Tg以下である。ガラス転移温度Tgより高いと
ポリマーがキャスティングドラムに粘着し、引き取れな
い。さらには、結晶化が促進されて球晶が発達してしま
い、所望する形状に相当する成形物を得にくい。
形以前にシートをガラス転移温度Tg以上になるよう予
熱して軟化させる。次いで所望する形状の金型に密着さ
せて二次成形物を得た後、熱処理を行って成形物を得
る。
通常、金型の中で行われる。熱処理の温度は二次成形物
を得る際の金型の温度と同じ場合と、異なる場合とがあ
るが、いずれにせよ、寸法安定性に優れた成形物を得る
ためには、ガラス転移温度Tgから融点Tmの温度範囲
で行う。
ラス転移温度Tgから融点Tmの温度範囲に保持する。
好ましくは、90℃から融点Tmの範囲に保持する。上
記範囲に保持する時間は、熱処理の温度によって異なる
が、3秒以上の熱処理を施すことが好ましい。二次成形
物の結晶化度を増大させ、寸法安定性を付与することが
できる。
とする。透明性の高い成形物を得るためには、一次成形
物を比較的低温(ガラス転移温度Tg付近)で予熱した
後、熱処理を行う。これにより球晶の成長を抑えること
ができ、透明性に優れ、かつ、寸法安定性に優れた成形
物を得ることができる。
場合を上述したが、他の一次成形物、例えば、中空体で
あるパリソンから成形物を得る場合も同様である。
定されるものではない。尚、述べる測定値は次に示すよ
うな条件で測定を行って求めた。
Tm パ−キンエルマ−社製示差走査熱量計DSC−7を用
い、ポリ乳酸系重合体10mgをJIS−K7122に
基づいて、昇温速度10℃/分で昇温したときのサ−モ
グラムからガラス転移温度Tgおよび融解温度Tmをに
求めた。
に入れ80℃の温水中に5分間浸漬した。浸漬後、成形
品に水を充填して、その水をメスシリンダーで計りとっ
て収縮後の容量(V1)を調べ、浸漬前の容量(V0)
と比較して容積保持率を算出した。
で、ガラス転移温度Tgは58℃、融解温度Tmは17
5℃、重量平均分子量180,000であるポリ乳酸重
合体を、水分除去のため乾燥空気を送りながら120℃
で3時間乾燥した。このポリ乳酸重合体を60mmφ単
軸エクストルーダーにて210℃でTダイより押し出
し、キャスティングロール(ロール温度58℃)にて急
冷して、厚み約400μmの透明なポリ乳酸重合体から
なるシート(一次成形物)を得た。ポリ乳酸重合体の押
出性は良好であった。
00μm厚の上記ポリ乳酸シート(一次成形物)を、三
和興業社製熱成形機(PLAVAC−FE36PH型)
に装着した後、シートを赤外線ヒーターで68℃に予熱
した。当該ポリ乳酸シートの下から金型を持ち上げプラ
グでシートを上から金型底から3mmまで押し込んだ
後、金型内を真空にして、シートをコップ状に成形し
て、二次成形物を得た。この時、金型温度は70℃であ
る。
で、真空吸引しながら30秒保持して、熱処理を施し
た。その後、金型内の熱成形品に水を噴霧して冷却し、
コップ状の成形物を金型より取り出した。
度を100℃、熱処理を行う際の金型温度を100℃、
熱処理時間を20秒とした以外は、実施例1と同様にし
てコップ状のポリ乳酸系成形物を製造した。
度を70℃、熱処理を行う際の金型温度を160℃、熱
処理時間を10秒とした以外は、実施例1と同様にして
コップ状のポリ乳酸系成形物を製造した。
比が94:6で、ガラス転移温度Tgは57℃、融解温
度Tmは152℃、重量平均分子量130,000であ
るポリ乳酸重合体から、実施例1と同様の方法でシート
を得た。
際の金型温度を50℃、熱処理を行う際の金型温度を1
00℃、熱処理時間を20秒とした以外は、実施例1と
同様にしてコップ状のポリ乳酸系成形物を製造した。
度を50℃、熱処理を行う際の金型温度を50℃、熱処
理時間を60秒とした以外は、実施例1と同様にしてコ
ップ状のポリ乳酸系成形物を製造した。
度を70℃、熱処理を行う際の金型温度を190℃、熱
処理時間を10秒とした以外は、実施例1と同様にして
コップ状ポリ乳酸系成形物を製造した。
ら二次成形物を得る際の金型温度を50℃、熱処理を行
う際の金型温度を50℃、熱処理時間を60秒とした以
外は、実施例1と同様にしてコップ状のポリ乳酸系成形
物を製造した。
比が93:7で、ガラス転移温度Tgは57℃、融解温
度Tmは125℃、重量平均分子量110,000であ
るポリ乳酸重合体から、実施例1と同様の方法でポリ乳
酸シートを得た。
温度を100℃、熱処理を行う際の金型温度を100
℃、熱処理時間を30秒とした以外は、実施例1と同様
にしてコップ状のポリ乳酸系成形物を製造した。
形物を得る際の金型温度と熱処理を行う際の金型温度と
が異なり、他は同じである。
4で得られたコップ状のポリ乳酸系成形物におけるL−
乳酸とD−乳酸との組成比、ガラス転移温度Tg、融点
Tm、熱処理温度、熱処理時間を示した。また、表1に
各コップ状のポリ乳酸系成形物の容積保持率を示した。
漬して容積保持率を判定する場合、70%以上の容積保
持率を有していれば、実用適性を有している。表1より
明らかなように、本発明である実施例1〜4は浸漬して
も70%以上の保持率を有しており、実用適性を有して
いる。特に、実施例2,3は容積保持率が95%を越し
ており、高温の溶液を充填する場合に優れている。
0%未満であり、ブリスター加工品やボトル等のプラス
チック容器として使用するには不十分である。また、比
較例2は熱処理によりコップ状の成形物が溶解してしま
った。
場合を示しているが、D−乳酸がL−乳酸より多い場合
にも同様の結果を得ている。
酸系成形物に寸法安定性を付与できるので、ポリ乳酸を
用いた成形物をブリスター加工品やボトル等のプラスチ
ック容器として広い分野で使用することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 L−体とD−体との組成比が100:0
〜94:6または6:94〜0:100であるポリ乳酸
系重合体からなる一次成形物を所望する形状に成形して
二次成形物を得た後、前記二次成形物をポリ乳酸系重合
体のガラス転移温度Tgから融点Tmの温度範囲に保持
することを特徴とするポリ乳酸系重合体の成形方法。 - 【請求項2】 L−体とD−体との組成比が100:0
〜94:6または6:94〜0:100であるポリ乳酸
系重合体からなるシートあるいは中空体を、所望する形
状に成形した後、前記重合体のガラス転移温度Tgから
融点Tmの温度範囲で熱処理して得られるポリ乳酸系成
形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16889095A JP3592799B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | ポリ乳酸系重合体の成形方法、ポリ乳酸系成形物およびポリ乳酸系成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16889095A JP3592799B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | ポリ乳酸系重合体の成形方法、ポリ乳酸系成形物およびポリ乳酸系成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0912748A true JPH0912748A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3592799B2 JP3592799B2 (ja) | 2004-11-24 |
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ID=15876472
Family Applications (1)
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| JP16889095A Expired - Lifetime JP3592799B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | ポリ乳酸系重合体の成形方法、ポリ乳酸系成形物およびポリ乳酸系成形体 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3592799B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004269588A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Unitika Ltd | ポリ乳酸系成形体およびその製造方法 |
| US6908652B1 (en) | 1996-09-18 | 2005-06-21 | Cryovac, Inc. | Poly(lactic acid) in oxygen scavenging article |
| JP2005330008A (ja) * | 2005-04-13 | 2005-12-02 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | フィルムケース |
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-
1995
- 1995-07-04 JP JP16889095A patent/JP3592799B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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